Дія добрив на нітрифікаційну здатність грунту в посівах озимої пшениці в Степу України

автор:
источник: Вісник ХНАУ 2016, Агрохімія №2
Вивчено вплив мінеральних добрив на динаміку нітрифікаційної здатності ґрунту в різні за погодними умовами і запасами продуктивної вологи роки в посівах озимої пшениці. Вивчено динаміку нітрифікаційної здатності ґрунту на різних фазах розвитку рослин та зв`язок між нормами внесення добрив і вмістом азоту в ґрунті.


Ключові слова: мінеральні добрива, азотний режим, якість зерна, пшениця озима.

Вступ. Озима пшениця – провідна культура степової зони України. Урожайність її невпинно зростає, але якість зерна лишається низькою, тому отримання зерна з високими хлібопекарськими властивостями є сьогодні найбільш актуальним. Вирішення цього питання можливе за рахунок оптимізації мінерального живлення рослин. Метою досліджень є розробка шляхів поліпшення живлення рослин азотом за сумісної дії з сіркою, фосфором і магнієм.

Такий підхід до вирішення проблеми якості зерна озимої пшениці в умовах степового землеробства півдня України вивчений недостатньо. Більшість дослідів були проведені по вивченню впливу на якість зерна окремих елементів: азоту, фосфору, калію, сірки, магнію (Дранищев М., 2006; Воробьева Н. С., 2008; Якість ґрунтів, 2004; Галюк М. Х., 1966; Ломницкий Я. Е., 1990; Бомба М., 2007), серед яких відзначається вирішальна роль азотного режиму грунту, значно менше сумісної дії азоту і фосфору, азоту і сірки, азоту і магнію (Выходцев В. А. 2005; Турчин Ф. В., 1972) і практично не вивчена сумісна дія цих чотирьох елементів.

Методика досліджень. Польовий дослід з підвищення якості зерна озимої пшениці проводили у 2004-2008 рр. на чорноземах південних малогумусних неглибоких Інституту АПВ УААН. Схема досліду включала 15 варіантів у 2005 р. і 20 варіантів у 2006-2008 рр. (табл. 1). Озиму пшеницю сорту Шестопаловка вирощували по попереднику чорний пар. Площа дослідної ділянки 64 м², облікової – 48 м² (3х16). Повторність трикратна, розміщення варіантів у три яруси зі зміщенням. Як добрива використовували доломітове борошно (як джерело магнію), карбамід, елементарну сірку, а з 2006 р. амофос, які вносили під допосівну культивацію.

1. Схема досліду
Варіанти дослідуВаріанти досліду
1Без добрив (контроль)11Фон + N138
2Доломіт. борошно (фон)12Фон + N138S20
3Фон + N4613Фон + N138S40
4Фон + N46S2014Фон + N138S60
5Фон + N46S4015Фон + N184S60
6Фон + N46S6016*Фон + N92P60
7Фон + N9217*Фон + N92P60S20
8Фон + N92S2018*Фон + N92P60S40
9Фон + N92S4019*Фон + N92P60S60
10Фон + N92S6020*Фон + N184P60S60
* варіанти вивчалися з 2006 р.

Аналізи ґрунту і рослин виконували відповідно до чинних нормативних документів: уміст азоту за нітрифікаційною здатністю іонометричним методом з компостуванням (ГОСТ 26951-86), рухомого фосфору – за Мачигіним, ДСТУ 4114-2002, рухомої сірки – за методом ЦИНАО, ГОСТ 26490-85, вологість грунту – термостатно-ваговим методом, ГОСТ 5180-84, азоту в рослинах за ДСТУ 7169:2010, уміст гігроскопічної вологи в рослинному матеріалі методом висушування, облік урожаю – методом суцільного збирання з облікової ділянки прямим комбайнуванням.

Уміст азоту за нітрифікаційною здатністю ґрунту визначали у фази і періоди до внесення добрив, кущення, колосіння і молочно-воскової стиглості (МВС) зерна в шарах 0-25 і 25-50 см.

Результати і обговорення досліджень. Процеси мобілізації-іммобілізації азоту на чорноземах південних малогумусних знаходяться під впливом погодних умов, норм добрив і пов’язаних з ними процесів азотфіксації, нітрифікації і денітрифікації.

У 2005 і 2006 рр. у фазу кущення вміст азоту в ґрунті був в 1,6-2,5 разу вищим ніж у 2007 і 2008 рр., що пояснюється низьким споживанням рослинами озимої пшениці на тлі достатнього забезпечення продуктивною вологою: у фазу кущення у 2005 р. – 80 мм, а у 2006 р. – 120 мм, що разом з внесеними добривами забезпечило високу нітрифікаційну здатність ґрунту. Баланс азоту є результатом співвідношення надходження (азтфіксація, мінералізація, з опадами, тощо) та його витратою (засвоєння рослинами та іншими живими організмами, виток в атмосферу, промивання інтенсивними опадами, тощо). Опади діють багатовекторно, крім певного насичення ґрунту азотом та разом із тим вимивання, кількість опадів впливає на інтенсивність росту рослин їхню потребу в азоті та його поглинання.

У шарі грунту 0-25 см у 2005 році до внесення добрив його вміст був від 1,21 до 1,63 мг/100 г, що у перерахунку на гектар становило 45-53 кг. Внесення карбаміду підвищило нітрифікаційну здатність у фазу кущення за норми N46 на 0,67-1,00, N92 – на 1,14-1,23, N138 – на 1,34-2,03 і N184 – на 1,42 мг/100 г, тобто зі збільшенням норми внесення зростав уміст азоту в грунті. У фазу колосіння порівняно з фазою кущення вміст азоту в грунті понизився на всіх варіантах досліду на 0,80-1,31 мг/100 г, а у фазу МВС знову підвищився на 1,02-2,28 мг/100 г. Вважаємо, що підвищення вмісту нітратного азоту в кінці вегетації могло бути результатом його вивільнення з відмираючих мікроорганізмів, а також мінералізації органічної речовини грунту.

У 2006 р. порівняно з наявністю азоту до внесення добрив у фази кущення і колосіння його вміст у грунті на більшості варіантів був вищим, за виключенням варіантів N46 і N46S20. Найбільш значне підвищення вмісту азоту було на варіантах N138S40-60 і тих, де фосфор вносили з амофосом (з 16 по 20).

Слід зазначити, що за всі роки досліджень у середньому в межах однієї й тієї ж дози азоту, кількість внесеної сірки загалом не впливає на баланс азоту у ґрунті. Деякий вплив можна констатувати у 2006 р на фоні 138 кг д.р./га.

Забезпечення ґрунтів нітратним азотом у цьому році оцінюється як підвищене і високе, але воно супроводжувалося недостатнім споживанням рослинами на тлі достатньо високих запасів продуктивної вологи.

2007-й рік характеризувався добрими запасами продуктивної вологи під час сівби й у фазу весняного кущення майже повною відсутністю її у метровому шарі у фази колосіння і МВС, що обумовило порівняно жорсткий азотний режим грунту весь період вегетації. Диференціація вмісту азоту по варіантах ішла від низького на контролі і варіанті з магнієвим фоном (доломітове борошно) до середнього з нормою N46, підвищеного з нормою N92 у фази кущення і МВС, середнього у фазу колосіння, підвищеного з нормами N138, N184 і варіантах з фосфором весь період вегетації, що свідчить про мобілізацію ґрунтового азоту під впливом карбаміду й активне споживання його рослинами на варіантах з високими нормами азоту і сірки. На варіантах з більш низькими нормами добрив вміст азоту по фазах розвитку поступово знижувався. У 2008 р. в усі фази визначення вмісту азоту зафіксоване його зниження за рахунок споживання рослинами озимої пшениці, особливо значне на контролі і на варіантах, де його вносили одинарною нормою і без сірки. На варіантах з нормою азоту 138 кг/га, фосфору 60 кг/га і сірки 40-60 кг/га зниження вмісту азоту в ґрунті було незначним.

У шарі ґрунту 25-50 см трансформація вмісту азоту по фазах розвитку рослин відбувалася подібно шару 0-25 см: після внесення добрив у 2005 р. вміст азоту підвищився у фазу кущення, знизився у фазу колосіння, знову підвищився у фазу МВС зерна. Зміни відбувалися відповідно до норм внесення азоту – він зростав зі збільшенням кількості надходження. У фазу кущення 2006 р. знизився вміст азоту на контролі, з нормами N46 і N138, підвищився на варіантах з N92, N138S40-60, N184, а також на тих, де вносили Р60. У фазу колосіння підвищення виявлено на всіх варіантах досліду, а у фазу МВС відбулося різке зниження вмісту азоту порівняно з його вмістом у фазу колосіння в результаті активного споживання рослинами і денітрифікації.

Азотний режим ґрунту у 2007 р. характеризувався зниженням умісту азоту проти наявного до внесення добрив на варіантах з N46 і N92 і підвищенням на варіанті МВС з фосфором і нормами азоту 138 і 184 кг/га. У фазу колосіння, порівняно з фазою кущення, на всіх варіантах було виявлено зниження вмісту азоту, а у фазу МВС – підвищення на контролі, варіантах з нормою N46, N138, N138S60 і N184. У 2008 р. виявлено зниження вмісту азоту в усі фази росту й розвитку рослин, що характерно для інтенсивного споживання рослинами.

У шарах 0-25 см та 25-50 см вміст азоту очікувано коливається і по фазах розвитку (рис. 2-3). На фазу МВС стиглості припадає найменший вміст нітрифікаційного азоту. Вплив умов фази розвитку доведено статистично (табл. 2).

2. Дисперсійний аналіз даних вмісту азоту в ґрунті по фазах розвитку (середнє за 2005-2008 рр.)
Фаза розвиткуF05FтаблЧастка впливу, %
варіантівповтореньвипадкова
Кущення4,000,35741016
Колосіння6,056637
МВС6,528569

Висновки. Зі збільшенням норм внесення азоту з 46 до 134 кг/га підвищується вміст азоту в шарах ґрунту 0-25 і 25-50 см. Збільшення доз сірки на фоні 46 та 92 кг д.р.. на 1 га внесеного азоту не призводить до збільшення вмісту азоту в ґрунті, проте призводить до збільшення азоту в ґрунті на фоні дози в 138 кг. д.р.

По фазах розвитку спостерігається тенденція до збільшення вмісту азоту в ґрунті в періоди кущення та колосіння, та зменшення у фазі МВС.

      СПИСОК ЛІТЕРАТУРА / REFERENCES
  • Дранищев М. Дози азотних добрив під озиму пшеницю / М. Дранищев, О. Стройний, В. Токаренко, А. Овчаренко // Пропозиція. – 2006. – № 3. – С. 38–39. Dranischev M., Stroyny O., Tocarenco V., Ovcharenco A., 2006, "Nitrogen fertilizers doses for winter wheat", Proposition, № 3, P. 38–39.
  • Воробьева Н. С. Разработка и внедрение методик почвенной и растительной диагностик в оптимизации азотного питания / Н. С. Воробьева // Агрохимический вестник. – 2008. – № 1. – С. 9–11. Vorob`jova N. S., 2008, "Working out and implementation of soil and plant diagnostics methodics in the nitrogen nutrition optimization", Agrochemical bulletin, № 1, P. 9–11.
  • Якість ґрунтів та сучасні стратегії удобрення / за ред. Д. Мельничука, Дж. Хофман, М. Городнього. – К.: Арістей, 2004. – 488 с. Melnichuk D., Hoffman J., Horodny M., 2004, "Soils quality and today fertilization strategies", Aristey, Kyiv, 488 p.
  • Галюк М. Х. Використання елементарної сірки на добриво / М. Х. Галюк // Агрохімія і грунтознавство. – 1966. – С. 115–121. Halyuk M., 1996, "The use of elementary sulfur as a fertilizer", Agrochemistry and soil sciences, P. 115–121.
  • Ломницкий Я. Е. Урожай и качество зерна озимой пшеницы при интенсивной технологии. / Я. Е. Ломницкий, А. Ю. Готин // Химизация сельского хозяйства. – 1990. – № 5. – С. 40–44. Lomnytsky J., Hotyn A., 1990, "The winter wheat crop yield and quality, under the intensive technology", The Chemization of agriculture, № 5, P. 40–44.
  • Бомба М. Сучасні тенденції розвитку світового землеробства / М. Бомба // Вісник НАН України. – 2007. – № 12. – С. 34–40. Bomba M., 2007, "Contemporary tendencies in the world arable farming", Ukraine NSA bulletin, № 12, P. 34–40.
  • Выходцев В. А. Резерв повышения урожайности и качества зерна / В. А. Выходцев, В. Г. Хала, В. В. Шевинин // Агрохимический вестник. – 2005. – № 2. – С. 6–8. Vykhodtsev V., Hala V., Shevynin V., 2005, "The reserve to increase grain productivity and quality", Agrochemical bulletin, № 2, P. 6–8.
  • Турчин Ф. В. Азотное питание растений и применение азотных удобрений / Ф. В. Турчин. – М.: Колос, 1972. – С. 8–46. Turchyn F., 1972, "Plants nitrogen nutrition and the use of nitrogen fertilizers", Kolos, Moscow, P. 8–46.
Поделиться: